ลดการใช้พลังงานรีเลย์ - จับกับกระแสไฟปิ๊กอัพ: 3 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

รีเลย์ส่วนใหญ่ต้องการกระแสไฟมากกว่าเพื่อกระตุ้นการทำงานในตอนแรกมากกว่าที่จำเป็นในการเปิดรีเลย์เมื่อหน้าสัมผัสปิด กระแสไฟที่จำเป็นในการเปิดรีเลย์ (ถือกระแส) อาจน้อยกว่ากระแสเริ่มต้นที่จำเป็นอย่างมากในการสั่งงาน (กระแสไฟปิคอัพ) นี่หมายความว่าสามารถประหยัดพลังงานได้มากหากเราสามารถออกแบบวงจรอย่างง่ายเพื่อลดกระแสที่จ่ายให้กับรีเลย์เมื่อเปิดเครื่องแล้ว

ในคำแนะนำนี้ เราทดลอง (สำเร็จ) ด้วยวงจรง่ายๆ เพื่อทำงานนี้ให้สำเร็จสำหรับรีเลย์ 5VDC รุ่นเดียว เห็นได้ชัดว่าค่าส่วนประกอบบางอย่างอาจต้องแก้ไข ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทรีเลย์ แต่วิธีการที่อธิบายไว้น่าจะใช้ได้กับรีเลย์ DC ส่วนใหญ่

ขั้นตอนที่ 1: กำหนดลักษณะของรีเลย์

ในการเริ่มต้น ฉันวัดกระแสที่ใช้โดยรีเลย์ที่แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันจำนวนหนึ่ง และยังหาด้วยว่ารีเลย์จะลดแรงดันไฟฟ้าที่แรงดันไฟฟ้าเท่าใดเมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง จากนี้เราสามารถหาอิมพีแดนซ์คอยล์รีเลย์ที่แรงดันไฟฟ้าต่างกันได้โดยใช้ R = V/I มันยังคงค่อนข้างคงที่ในช่วงประมาณ 137 โอห์มถึง 123 โอห์ม คุณสามารถเห็นผลลัพธ์ของฉันสำหรับการถ่ายทอดนี้ในรูปภาพ

เนื่องจากรีเลย์หลุดออกมาที่ประมาณ 0.9 โวลต์หรือมีกระแสไหลประมาณ 6 ถึง 7 มิลลิแอมป์ เราจึงตั้งเป้าว่าจะมีกระแสไฟฟ้าประมาณ 1.2 โวลต์ทั่วทั้งคอยล์หรือประมาณ 9 ถึง 10 มิลลิแอมป์ของกระแสไฟที่ไหลในสถานะจับยึด ซึ่งจะทำให้ระยะขอบเหนือจุดเลื่อนออกเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 2: แผนภาพวงจร

แนบรูปภาพของแผนผัง วิธีการทำงานของวงจรคือเมื่อใช้ 5V C1 จะลัดวงจรชั่วขณะและกระแสจะไหลอย่างอิสระผ่าน C1 และ R3 ไปยังฐานของ Q1 Q1 เปิดอยู่และทำให้ไฟฟ้าลัดวงจรใน R1 ชั่วขณะ โดยพื้นฐานแล้วเราใช้ 5V กับคอยล์ K1 เนื่องจากพิน 1 ของรีเลย์จะมีศักย์ไฟฟ้าเกือบกราวด์เนื่องจาก Q1 เปิดเต็มที่ชั่วขณะ

ณ จุดนี้รีเลย์จะทำงาน C1 ถัดไปจะคายประจุผ่าน R2 และจะคายประจุประมาณ 63% หลังจาก 0.1 วินาที เนื่องจาก 100uF x 1000 ohms ให้ 0.1 วินาที tau หรือค่าคงที่เวลา RC (คุณสามารถใช้ตัวเก็บประจุขนาดเล็กลงและค่าตัวต้านทานที่มากขึ้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์เช่นเดียวกัน เช่น 10uF x 10K ohms) ในบางจุดประมาณ 0.1 วินาทีหลังจากที่เปิดวงจรแล้ว Q1 จะปิดลง และตอนนี้กระแสจะไหลผ่านคอยล์รีเลย์และผ่าน R1 ลงกราวด์

จากแบบฝึกหัดการกำหนดคุณลักษณะ เรารู้ว่าเราต้องการให้กระแสยึดผ่านคอยล์อยู่ที่ประมาณ 9 ถึง 10 มิลลิแอมป์ และแรงดันตกคร่อมคอยล์อยู่ที่ประมาณ 1.2V จากนี้เราสามารถหาค่าของ R1 ได้ ด้วย 1.2V ข้ามคอยล์ อิมพีแดนซ์จะอยู่ที่ประมาณ 128 โอห์ม ตามที่กำหนดในระหว่างการกำหนดลักษณะเฉพาะเช่นกัน ดังนั้น:

Rcoil = 128 โอห์มRtotal = 5V/9.5ma = 526 โอห์ม

Rtotal = R1 + RcoilR1 = Rtotal - Rcoil

R1 = 526 - 128 = 398 โอห์มเราจำเป็นต้องใช้ค่ามาตรฐานที่ใกล้ที่สุด 390 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 3: สร้างเขียงหั่นขนม

วงจรทำงานได้ดีโดยมีค่าคงที่เวลา 0.1 วินาทีสำหรับ C1 และ R2 รีเลย์จะทำงานและปลดออกทันทีเมื่อใช้งานและถอด 5V และล็อคเมื่อใช้งาน 5V ด้วยค่า 390 โอห์มสำหรับ R1 กระแสยึดผ่านรีเลย์จะอยู่ที่ประมาณ 9.5 ma เมื่อเทียบกับกระแสรับที่วัดได้ 36.6 ma โดยใช้ 5V เต็มกับรีเลย์ ประหยัดพลังงานได้ประมาณ 75% เมื่อใช้กระแสไฟในการเปิดรีเลย์